JP3956775B2 - Ｒｆダウンコンバータの評価システム及び同評価方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＦダウンコンバータの性能評価システム、及び性能評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタル信号を拡散符号と呼ばれる信号によって元の信号より広い帯域に拡散させた上で送信し、受信側で同じ拡散符号によって元のデジタル信号を復元するスペクトラム拡散という技術が知られている。
【０００３】
これは、機密性を確保できることや、ノイズに強く、過密状態になっても急激な品質低下を起こさないなどの特長を備えていることから全地球測位システム（ＧＰＳ：Global Positioning System、以下ＧＰＳとする）や符号分割多元接続方式(ＣＤＭＡ：Code Division Multiplex Access、以下ＣＤＭＡとする)を採用した移動体通信端末などで用いられている。
【０００４】
また、かかるＧＰＳやＣＤＭＡなどでは、通常、スペクトラム拡散されたＲＦ（Radio Frequency)信号を、信号処理を行うに適した数百kHz〜数十MHzのＩＦ(Intermediate Frequency)信号に変換するＲＦダウンコンバータＩＣが用いられている。
【０００５】
このＲＦダウンコンバータＩＣは、図８に示すように、スペクトラム拡散されたＲＦ信号をＩＦ信号にダウンコンバートするミキサＡ１と、ローカル周波数発信器の電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Controlled Oscillator）Ａ２と、微小信号を増幅するアンプＡ３とを備えている。
【０００６】
かかるＲＦダウンコンバータＩＣを製造・出荷するに際し、性能評価を行っているが、従来は以下のようにして評価していた。
【０００７】
すなわち、図９に示すように、スペクトラム拡散するために搬送波にＰＮ（Pseudorandom Noise）符号及びデータを重畳してＲＦ信号を出力するＲＦ信号発生器Ｂと、評価対象となる前記ＲＦダウンコンバータＩＣと、通常的に同ＲＦダウンコンバータＩＣと組み合わせて用いられる演算処理装置（ＤＳＰ：Digital Signal Processor、以下ＤＳＰという）を、ここでは性能評価用として用意し、ＲＦ信号発生器Ｂから出力されたＲＦ信号Ｖ１を実際にＲＦダウンコンバータＩＣで受信して、これをダウンコンバートして出力したＩＦ信号Ｖ２を予めＲＦダウンコンバータＩＣの出力端子に接続した前記ＤＳＰにより処理して受信感度を測定し、この測定した受信感度により性能評価していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した従来の方法では、以下に説明するような課題があった。
【０００９】
すなわち、ＲＦダウンコンバータＩＣから出力されるＩＦ信号Ｖ２は、図１０に示すように、ＩＦ信号ｆＩＦを中心にして広い帯域にスペクトラム拡散されてノイズの中に埋もれた状態となっている。そして、これを上述したようにＤＳＰで信号処理して測定するのであるが、これはあくまでもＲＦダウンコンバータＩＣとＤＳＰとが複合された状態での受信特性であり、ＤＳＰによって受信感度も変化することになるので、ＲＦダウンコンバータＩＣ単体の評価にはなりえないものであった。
【００１０】
つまり、ＲＦダウンコンバータＩＣの特性を評価する場合に、従来ではＤＳＰの特性が大きく影響していたことになる。
【００１１】
ＲＦダウンコンバータＩＣが、同ＩＣを評価するのに最適なＤＳＰと常にセットで用いられるのであれば特に問題はないが、ＲＦダウンコンバータＩＣ単体の特性を評価する場合に上記した従来の方法を採用すると、ＲＦダウンコンバータＩＣとＤＳＰとの組合せによっても、またＤＳＰの個々の性能によっても評価の変ってしまうことがあった。
【００１２】
しかも、ＲＦダウンコンバータＩＣから出力されたＩＦ信号Ｖ２の周波数とＤＳＰの入力周波数とが違う場合、ＲＦダウンコンバータＩＣとＤＳＰのトータルの受信特性さえも測定できないという問題もあった。
【００１３】
本発明は、上記課題を解決することのできるＲＦダウンコンバータの性能評価システム、及び性能評価方法を提供することを目的としている。
【００１４】
【発明が解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の本発明では、搬送波にＰＮ符号が重畳するスペクトラム拡散されたＲＦ信号を出力するＲＦ信号発生器と、前記ＲＦ信号を入力してダウンコンバートし、ＩＦ信号に変換して出力するＲＦダウンコンバータと、ＰＮ符号と前記ＩＦ信号とを乗算してスペクトラム逆拡散する乗算器と、同乗算器の出力からＩＦ信号の搬送波成分を検出するスペクトラムアナライザとを具備することを特徴とするＲＦダウンコンバータの評価システムとした。
【００１５】
また、請求項２記載の本発明では、上記ＲＦ信号発生器から出力されたＰＮ符号とＩＦ信号とを乗算することとした。
【００１６】
また、請求項３記載の本発明では、上記ＲＦ信号発生器から出力されたＰＮ符号を遅延させる遅延量可変とした遅延回路を具備することとした。
【００１７】
請求項４記載の本発明では、ＲＦ信号発生器により搬送波にＰＮ符号を重畳してスペクトラム拡散されたＲＦ信号を、ＲＦダウンコンバータによりＩＦ信号に復調して出力する一方、前記ＲＦ信号発生器から取り出したＰＮ符号を遅延回路により遅延して出力し、同遅延ＰＮ符号と前記ＩＦ信号とを乗算器に入力してスペクトラム逆拡散して得られた出力から搬送波成分をスペクトラムアナライザにより検出し、Ｃ／Ｎ比（搬送波電力対雑音電力比）をとることによりＲＦダウンコンバータを評価することとした。
【００１８】
請求項５記載の本発明では、ＲＦ信号発生器により搬送波にＰＮ符号及びデータ信号とを重畳してスペクトラム拡散されたＲＦ信号を、ＲＦダウンコンバータによりＩＦ信号に変換して出力する一方、前記ＲＦ信号発生器から取り出したＰＮ符号を遅延回路により遅延して出力し、同遅延ＰＮ符号と前記ＩＦ信号とを乗算器に入力してスペクトラム逆拡散して得られた出力から周波数成分をスペクトラムアナライザにより検出し、Ｓ／Ｎ比（信号対雑音比）をとることによりＲＦダウンコンバータを評価することとした。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本実施の形態に係るＲＦダウンコンバータの性能評価システムは、搬送波にＰＮ符号が重畳するスペクトラム拡散されたＲＦ信号を出力するＲＦ信号発生器と、前記ＲＦ信号を入力してダウンコンバートし、ＩＦ信号に変換して出力するＲＦダウンコンバータと、ＰＮ符号と前記ＩＦ信号とを乗算してスペクトラム逆拡散する乗算器と、同乗算器の出力からＩＦ信号の搬送波成分を検出するスペクトラムアナライザとを具備するものである。
【００２０】
すなわち、例えばＧＰＳなどのスペクトラム拡散信号を扱うＲＦダウンコンバータＩＣを評価するに際し、搬送波にＰＮ符号が重畳するスペクトラム拡散されたＲＦ信号をＲＦ信号発生器から出力して、これをＲＦダウンコンバータで受信してＩＦ信号に変換出力し、この出力と前記ＰＮ符号とを乗算させてスペクトラム逆拡散させた信号出力からＩＦ周波数の搬送波成分のみをスペクトラムアナライザで検出するようにしている。
【００２１】
そして、この搬送波成分のレベルとノイズレベルとの比であるＣ／Ｎ比（搬送波電力対雑音電力比）を測定することで、ＩＦ信号に関係なく、従来なしえなかったＲＦダウンコンバータＩＣ単体の性能を評価可能としている。
【００２２】
乗算器に入力するＰＮ符号は、上記ＲＦ信号発生器から取り出したＰＮ符号とすることが好ましい。すなわち、スペクトラム拡散は、デジタル信号をＰＮ符号によって元の信号より広い帯域に拡散させた上で送信し、受信側で同じＰＮ符号によって元のデジタル信号を復元することなので、ＲＦ信号発生器から出力された同じＰＮ符号を用いる方がより正確な評価が可能となるからである。
【００２３】
また、上記ＲＦ信号発生器から出力されたＰＮ符号を遅延させる遅延量可変とした遅延回路を具備することがさらに好ましい。
【００２４】
すなわち、ＲＦダウンコンバータＩＣで生じる遅延時間の影響をかかる遅延回路で排除できるとともに、評価対象となるＲＦダウンコンバータＩＣに最適な遅延量も設定可能となるので、スペクトラム逆拡散後の搬送波（キャリア）成分のピークを上げることが可能となり、ＲＦダウンコンバータの最高性能レベルを検出することができる。
【００２５】
ところで、上記した好ましいＲＦダウンコンバータの評価システムによれば、ＲＦ信号発生器により搬送波にＰＮ符号を重畳してスペクトラム拡散されたＲＦ信号を、ＲＦダウンコンバータによりＩＦ信号に復調して出力する一方、前記ＲＦ信号発生器から取り出したＰＮ符号を遅延回路により遅延して出力し、同遅延ＰＮ符号と前記ＩＦ信号とを乗算器に入力してスペクトラム逆拡散して得られた出力から搬送波成分をスペクトラムアナライザにより検出し、Ｃ／Ｎ比をとることによりＲＦダウンコンバータを評価するのであるが、これに代えて以下の評価方法とすることもできる。
【００２６】
すなわち、ＲＦ信号発生器により搬送波にＰＮ符号及びデータ信号とを重畳してスペクトラム拡散されたＲＦ信号を、ＲＦダウンコンバータによりＩＦ信号に変換して出力する一方、前記ＲＦ信号発生器から取り出したＰＮ符号を遅延回路により遅延して出力し、同遅延ＰＮ符号と前記ＩＦ信号とを乗算器に入力してスペクトラム逆拡散して得られた出力から周波数成分をスペクトラムアナライザにより検出し、Ｓ／Ｎ比（信号対雑音比）をとることによりＲＦダウンコンバータを評価するのである。
【００２７】
このように、ＩＦ周波数のキャリア成分にデータ成分を含む信号成分とノイズ成分との比をとることによっても、前述同様にＲＦダウンコンバータ単体の性能評価が可能である。
【００２８】
以下、本実施の形態を、図面を参照しながらより具体的に説明する。
【００２９】
図１は本実施の形態に係るＲＦダウンコンバータの評価システム（以下単に「評価システム」とする）Ａを簡易に説明するためのブロック図である。
【００３０】
図示するように、本評価システムＡは、搬送波にＰＮ符号が重畳するスペクトラム拡散されたＲＦ信号Ｖ１１を出力するＲＦ信号発生器１と、前記ＲＦ信号Ｖ１１を受信入力してダウンコンバートし、ＩＦ信号Ｖ１２に変換して出力するＲＦダウンコンバータとしてのＩＣ（以下「ＲＦダウンコンバータ」とする）２と、前記ＲＦ信号発生器１からの出力Ｖ１３であるＰＮ符号を遅延させる遅延量可変とした遅延回路３と、同遅延回路３を通過した出力Ｖ１４としてのＰＮ符号と前記ＩＦ信号Ｖ１２とを乗算してペクトラム逆拡散する乗算器４と、同乗算器４からの出力Ｖ１５からＩＦ信号の搬送波成分を検出するスペクトラムアナライザ５とを具備する構成となっている。
【００３１】
なお、上記ＲＦダウンコンバータ２は、従来技術で説明したようにＩＣからなり、図８で示したように、スペクトラム拡散されたＲＦ信号をＩＦ信号にダウンコンバートするミキサＡ１と、ローカル周波数発信器の電圧制御発振器Ａ２と、微小信号を増幅するアンプＡ３とを備えている。
【００３２】
また、上記ＲＦ信号発生器１は、キャリア発生手段ＣＷＧと、搬送波にＰＮ符号を重畳させるＰＮ符号発生器ＰＮＧとを備えており、同ＲＦ信号発生器１から出力されるＲＦ信号Ｖ１１は、搬送波ｆＲＦがＰＮ符号でスペクトラム拡散された信号であり、図２に示すような周波数成分となっている。
【００３３】
そして、かかるＲＦ信号Ｖ１１は、上記ＲＦダウンコンバータ２によりＩＦ信号ｆＩＦにダウンコンバートされ、アンプＡ３により増幅され、増幅されたＩＦ信号Ｖ１２が前記乗算器４に入力される。前記ＩＦ信号ｆＩＦは、前記ＲＦ信号発生器１の搬送波ｆＲＦの周波数とＲＦダウンコンバータ２のローカル周波数との差となっている。
【００３４】
また、ＲＦ信号発生器１からＰＮ符号のみを出力可能としており、出力されたＰＮ符号Ｖ１３は前記遅延回路３に入力され、ＲＦダウンコンバータ２で生じる遅延時間に合わせて遅延されて出力されて乗算器４に入力される。そして、同乗算器４によりＰＮ符号Ｖ１３と前記ＩＦ信号Ｖ１２とが乗算されることによりスペクトラム逆拡散されて、乗算器４からＩＦ信号の周波数成分のみの出力Ｖ１５としてスペクトラムアナライザ５に入力される。
【００３５】
このスペクトラム逆拡散された出力Ｖ１５をスペクトラムアナライザ５で観察すると、図３に示すように、ノイズレベルよりも突出した信号となっており、このとき、スペクトラムアナライザ５の搬送波レベル（Ｃ）とノイズレベル（Ｎ）との比すなわちＣ／Ｎ比を測定することで、ＲＦダウンコンバータ２の単体における性能評価が可能となるのである。しかも、評価システムＡとしては、比較的簡単な構成であって特別な専用デバイスが不要であり、導入が容易である。
【００３６】
図４に他の実施形態に係る評価システムＡ’を示す。なお、図１に示した先の実施形態に係る評価システムＡと同じ構成要素については同一符号を付してここでの説明は省略する。
【００３７】
本実施の形態で先の実施形態と異なるのは、ＲＦ信号発生器１’において搬送波ｆＲＦにデータを重畳する点である。
【００３８】
この場合、乗算器４によるスペクトラム逆拡散された後の出力Ｖ２５をスペクトラムアナライザ５で観察すると、図５に示すように、周波数成分にはＩＦ信号の搬送波成分にデータ成分が表れている。やはりノイズレベルよりも突出した信号となっており、この信号成分（Ｓ）とノイズ成分（Ｎ）との比、すなわちＳ／Ｎ比を測定することで、やはりＲＦダウンコンバータ２の単体における性能評価が可能となる。
【００３９】
ところで、上述してきた各実施形態における遅延回路３は、ＰＮ符号を遅延させる遅延量を可変としている。
【００４０】
遅延量を可変とすることにより、ＲＦダウンコンバータ２で生じる遅延時間の影響を排除することができるからであり、しかも、適宜ＲＦダウンコンバータ２に最適な遅延量を設定すれば、スペクトラム逆拡散後の搬送波成分のピークをより上昇させることが可能となる。したがって、ＲＦダウンコンバータ２の最高性能レベルをも検出することが可能となる。
【００４１】
また、上述してきた各実施形態における乗算器４は、図６に示すような排他的論理和（Exclusive OR）を用いてデジタル処理してもよいし、あるいは図７に示すようなダブルバランサを用いてアナログ処理してもよい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は、以上説明してきたような形態で実施され、以下の効果を奏する。
【００４３】
（１）請求項１記載の本発明によれば、搬送波にＰＮ符号が重畳するスペクトラム拡散されたＲＦ信号を出力するＲＦ信号発生器と、前記ＲＦ信号を入力してダウンコンバートし、ＩＦ信号に変換して出力するＲＦダウンコンバータと、ＰＮ符号と前記ＩＦ信号とを乗算してスペクトラム逆拡散する乗算器と、同乗算器の出力からＩＦ信号の搬送波成分を検出するスペクトラムアナライザとを具備する構成のＲＦダウンコンバータの評価システムとしたことにより、ＲＦダウンコンバータ単体の評価を確実に行うことができ、しかも、比較的簡単な構成なので容易に導入可能である。
【００４４】
（２）請求項２記載の本発明によれば、上記ＲＦ信号発生器から出力されたＰＮ符号とＩＦ信号とを乗算することとしたので、正確にスペクトラム逆拡散を実行できる。
【００４５】
（３）請求項３記載の本発明によれば、上記ＲＦ信号発生器から出力されたＰＮ符号を遅延させる遅延量可変とした遅延回路を具備することとしたので、ＲＦダウンコンバータで生じる遅延時間の影響をかかる遅延回路で排除できるとともに、評価対象となるＲＦダウンコンバータに最適な遅延量も設定可能となって、スペクトラム逆拡散後のキャリア成分のピークを上げることが可能となり、ＲＦダウンコンバータの最高性能レベルを検出することができる。
【００４６】
（４）請求項４記載の本発明によれば、ＲＦ信号発生器により搬送波にＰＮ符号を重畳してスペクトラム拡散されたＲＦ信号を、ＲＦダウンコンバータによりＩＦ信号に復調して出力する一方、前記ＲＦ信号発生器から取り出したＰＮ符号を遅延回路により遅延して出力し、同遅延ＰＮ符号と前記ＩＦ信号とを乗算器に入力してスペクトラム逆拡散して得られた出力から搬送波成分をスペクトラムアナライザにより検出し、Ｃ／Ｎ比（搬送波電力対雑音電力比）をとることにより評価することとしたので、ＲＦダウンコンバータ単体の評価を確実に行うことができる。
【００４７】
（５）請求項５記載の本発明によれば、ＲＦ信号発生器により搬送波にＰＮ符号及びデータ信号とを重畳してスペクトラム拡散されたＲＦ信号を、ＲＦダウンコンバータによりＩＦ信号に変換して出力する一方、前記ＲＦ信号発生器から取り出したＰＮ符号を遅延回路により遅延して出力し、同遅延ＰＮ符号と前記ＩＦ信号とを乗算器に入力してスペクトラム逆拡散して得られた出力から周波数成分をスペクトラムアナライザにより検出し、Ｓ／Ｎ比（信号対雑音比）をとることにより評価することとしたので、ＲＦダウンコンバータ単体の評価を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＲＦダウンコンバータの評価システムの第１の実施形態を示すブロック図である。
【図２】ＲＦ信号発生器から出力されるＲＦ信号の周波数成分を示す説明図である。
【図３】第１の実施形態におけるスペクトラム逆拡散された信号を示す説明図である。
【図４】本発明に係るＲＦダウンコンバータの評価システムの第２の実施形態を示すブロック図である。
【図５】第２の実施形態におけるスペクトラム逆拡散された信号を示す説明図である。
【図６】乗算器を構成する排他的論理和の説明図である。
【図７】乗算器を構成するダブルバランサの説明図である。
【図８】ＲＦダウンコンバータＩＣのブロック図である。
【図９】従来のＲＦダウンコンバータＩＣの評価システムを示すブロック図である。
【図１０】ダウンコンバート後のＩＦ信号を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ＲＦ信号発生器
２ ＲＦダウンコンバータ
３ 遅延回路
４ 乗算器
５ スペクトラムアナライザ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＦダウンコンバータの性能評価システム、及び性能評価方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、デジタル信号を拡散符号と呼ばれる信号によって元の信号より広い帯域に拡散させた上で送信し、受信側で同じ拡散符号によって元のデジタル信号を復元するスペクトラム拡散という技術が知られている。
【０００３】
これは、機密性を確保できることや、ノイズに強く、過密状態になっても急激な品質低下を起こさないなどの特長を備えていることから全地球測位システム（ＧＰＳ：Global Positioning System、以下ＧＰＳとする）や符号分割多元接続方式(ＣＤＭＡ：Code Division Multiplex Access、以下ＣＤＭＡとする)を採用した移動体通信端末などで用いられている。
【０００４】
また、かかるＧＰＳやＣＤＭＡなどでは、通常、スペクトラム拡散されたＲＦ（Radio Frequency)信号を、信号処理を行うに適した数百kHz〜数十MHzのＩＦ(Intermediate Frequency)信号に変換するＲＦダウンコンバータＩＣが用いられている。
【０００５】
このＲＦダウンコンバータＩＣは、図８に示すように、スペクトラム拡散されたＲＦ信号をＩＦ信号にダウンコンバートするミキサＡ１と、ローカル周波数発信器の電圧制御発振器（ＶＣＯ：Voltage Controlled Oscillator）Ａ２と、微小信号を増幅するアンプＡ３とを備えている。
【０００６】
かかるＲＦダウンコンバータＩＣを製造・出荷するに際し、性能評価を行っているが、従来は以下のようにして評価していた。
【０００７】
すなわち、図９に示すように、スペクトラム拡散するために搬送波にＰＮ（Pseudorandom Noise）符号及びデータを重畳してＲＦ信号を出力するＲＦ信号発生器Ｂと、評価対象となる前記ＲＦダウンコンバータＩＣと、通常的に同ＲＦダウンコンバータＩＣと組み合わせて用いられる演算処理装置（ＤＳＰ：Digital Signal Processor、以下ＤＳＰという）を、ここでは性能評価用として用意し、ＲＦ信号発生器Ｂから出力されたＲＦ信号Ｖ１を実際にＲＦダウンコンバータＩＣで受信して、これをダウンコンバートして出力したＩＦ信号Ｖ２を予めＲＦダウンコンバータＩＣの出力端子に接続した前記ＤＳＰにより処理して受信感度を測定し、この測定した受信感度により性能評価していた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記した従来の方法では、以下に説明するような課題があった。
【０００９】
すなわち、ＲＦダウンコンバータＩＣから出力されるＩＦ信号Ｖ２は、図１０に示すように、ＩＦ信号ｆＩＦを中心にして広い帯域にスペクトラム拡散されてノイズの中に埋もれた状態となっている。そして、これを上述したようにＤＳＰで信号処理して測定するのであるが、これはあくまでもＲＦダウンコンバータＩＣとＤＳＰとが複合された状態での受信特性であり、ＤＳＰによって受信感度も変化することになるので、ＲＦダウンコンバータＩＣ単体の評価にはなりえないものであった。
【００１０】
つまり、ＲＦダウンコンバータＩＣの特性を評価する場合に、従来ではＤＳＰの特性が大きく影響していたことになる。
【００１１】
ＲＦダウンコンバータＩＣが、同ＩＣを評価するのに最適なＤＳＰと常にセットで用いられるのであれば特に問題はないが、ＲＦダウンコンバータＩＣ単体の特性を評価する場合に上記した従来の方法を採用すると、ＲＦダウンコンバータＩＣとＤＳＰとの組合せによっても、またＤＳＰの個々の性能によっても評価の変ってしまうことがあった。
【００１２】
しかも、ＲＦダウンコンバータＩＣから出力されたＩＦ信号Ｖ２の周波数とＤＳＰの入力周波数とが違う場合、ＲＦダウンコンバータＩＣとＤＳＰのトータルの受信特性さえも測定できないという問題もあった。
【００１３】
本発明は、上記課題を解決することのできるＲＦダウンコンバータの性能評価システム、及び性能評価方法を提供することを目的としている。
【００１４】
【発明が解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の本発明では、搬送波にＰＮ符号が重畳するスペクトラム拡散されたＲＦ信号を出力するＲＦ信号発生器と、前記ＲＦ信号を入力してダウンコンバートし、ＩＦ信号に変換して出力するＲＦダウンコンバータと、ＰＮ符号と前記ＩＦ信号とを乗算してスペクトラム逆拡散する乗算器と、同乗算器の出力からＩＦ信号の搬送波成分を検出するスペクトラムアナライザとを具備することを特徴とするＲＦダウンコンバータの評価システムとした。
【００１５】
また、請求項２記載の本発明では、上記ＲＦ信号発生器から出力されたＰＮ符号とＩＦ信号とを乗算することとした。
【００１６】
また、請求項３記載の本発明では、上記ＲＦ信号発生器から出力されたＰＮ符号を遅延させる遅延量可変とした遅延回路を具備することとした。
【００１７】
請求項４記載の本発明では、ＲＦ信号発生器により搬送波にＰＮ符号を重畳してスペクトラム拡散されたＲＦ信号を、ＲＦダウンコンバータによりＩＦ信号に復調して出力する一方、前記ＲＦ信号発生器から取り出したＰＮ符号を遅延回路により遅延して出力し、同遅延ＰＮ符号と前記ＩＦ信号とを乗算器に入力してスペクトラム逆拡散して得られた出力から搬送波成分をスペクトラムアナライザにより検出し、Ｃ／Ｎ比（搬送波電力対雑音電力比）をとることによりＲＦダウンコンバータを評価することとした。
【００１８】
請求項５記載の本発明では、ＲＦ信号発生器により搬送波にＰＮ符号及びデータ信号とを重畳してスペクトラム拡散されたＲＦ信号を、ＲＦダウンコンバータによりＩＦ信号に変換して出力する一方、前記ＲＦ信号発生器から取り出したＰＮ符号を遅延回路により遅延して出力し、同遅延ＰＮ符号と前記ＩＦ信号とを乗算器に入力してスペクトラム逆拡散して得られた出力から周波数成分をスペクトラムアナライザにより検出し、Ｓ／Ｎ比（信号対雑音比）をとることによりＲＦダウンコンバータを評価することとした。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本実施の形態に係るＲＦダウンコンバータの性能評価システムは、搬送波にＰＮ符号が重畳するスペクトラム拡散されたＲＦ信号を出力するＲＦ信号発生器と、前記ＲＦ信号を入力してダウンコンバートし、ＩＦ信号に変換して出力するＲＦダウンコンバータと、ＰＮ符号と前記ＩＦ信号とを乗算してスペクトラム逆拡散する乗算器と、同乗算器の出力からＩＦ信号の搬送波成分を検出するスペクトラムアナライザとを具備するものである。
【００２０】
すなわち、例えばＧＰＳなどのスペクトラム拡散信号を扱うＲＦダウンコンバータＩＣを評価するに際し、搬送波にＰＮ符号が重畳するスペクトラム拡散されたＲＦ信号をＲＦ信号発生器から出力して、これをＲＦダウンコンバータで受信してＩＦ信号に変換出力し、この出力と前記ＰＮ符号とを乗算させてスペクトラム逆拡散させた信号出力からＩＦ周波数の搬送波成分のみをスペクトラムアナライザで検出するようにしている。
【００２１】
そして、この搬送波成分のレベルとノイズレベルとの比であるＣ／Ｎ比（搬送波電力対雑音電力比）を測定することで、ＩＦ信号に関係なく、従来なしえなかったＲＦダウンコンバータＩＣ単体の性能を評価可能としている。
【００２２】
乗算器に入力するＰＮ符号は、上記ＲＦ信号発生器から取り出したＰＮ符号とすることが好ましい。すなわち、スペクトラム拡散は、デジタル信号をＰＮ符号によって元の信号より広い帯域に拡散させた上で送信し、受信側で同じＰＮ符号によって元のデジタル信号を復元することなので、ＲＦ信号発生器から出力された同じＰＮ符号を用いる方がより正確な評価が可能となるからである。
【００２３】
また、上記ＲＦ信号発生器から出力されたＰＮ符号を遅延させる遅延量可変とした遅延回路を具備することがさらに好ましい。
【００２４】
すなわち、ＲＦダウンコンバータＩＣで生じる遅延時間の影響をかかる遅延回路で排除できるとともに、評価対象となるＲＦダウンコンバータＩＣに最適な遅延量も設定可能となるので、スペクトラム逆拡散後の搬送波（キャリア）成分のピークを上げることが可能となり、ＲＦダウンコンバータの最高性能レベルを検出することができる。
【００２５】
ところで、上記した好ましいＲＦダウンコンバータの評価システムによれば、ＲＦ信号発生器により搬送波にＰＮ符号を重畳してスペクトラム拡散されたＲＦ信号を、ＲＦダウンコンバータによりＩＦ信号に復調して出力する一方、前記ＲＦ信号発生器から取り出したＰＮ符号を遅延回路により遅延して出力し、同遅延ＰＮ符号と前記ＩＦ信号とを乗算器に入力してスペクトラム逆拡散して得られた出力から搬送波成分をスペクトラムアナライザにより検出し、Ｃ／Ｎ比をとることによりＲＦダウンコンバータを評価するのであるが、これに代えて以下の評価方法とすることもできる。
【００２６】
すなわち、ＲＦ信号発生器により搬送波にＰＮ符号及びデータ信号とを重畳してスペクトラム拡散されたＲＦ信号を、ＲＦダウンコンバータによりＩＦ信号に変換して出力する一方、前記ＲＦ信号発生器から取り出したＰＮ符号を遅延回路により遅延して出力し、同遅延ＰＮ符号と前記ＩＦ信号とを乗算器に入力してスペクトラム逆拡散して得られた出力から周波数成分をスペクトラムアナライザにより検出し、Ｓ／Ｎ比（信号対雑音比）をとることによりＲＦダウンコンバータを評価するのである。
【００２７】
このように、ＩＦ周波数のキャリア成分にデータ成分を含む信号成分とノイズ成分との比をとることによっても、前述同様にＲＦダウンコンバータ単体の性能評価が可能である。
【００２８】
以下、本実施の形態を、図面を参照しながらより具体的に説明する。
【００２９】
図１は本実施の形態に係るＲＦダウンコンバータの評価システム（以下単に「評価システム」とする）Ａを簡易に説明するためのブロック図である。
【００３０】
図示するように、本評価システムＡは、搬送波にＰＮ符号が重畳するスペクトラム拡散されたＲＦ信号Ｖ１１を出力するＲＦ信号発生器１と、前記ＲＦ信号Ｖ１１を受信入力してダウンコンバートし、ＩＦ信号Ｖ１２に変換して出力するＲＦダウンコンバータとしてのＩＣ（以下「ＲＦダウンコンバータ」とする）２と、前記ＲＦ信号発生器１からの出力Ｖ１３であるＰＮ符号を遅延させる遅延量可変とした遅延回路３と、同遅延回路３を通過した出力Ｖ１４としてのＰＮ符号と前記ＩＦ信号Ｖ１２とを乗算してペクトラム逆拡散する乗算器４と、同乗算器４からの出力Ｖ１５からＩＦ信号の搬送波成分を検出するスペクトラムアナライザ５とを具備する構成となっている。
【００３１】
なお、上記ＲＦダウンコンバータ２は、従来技術で説明したようにＩＣからなり、図８で示したように、スペクトラム拡散されたＲＦ信号をＩＦ信号にダウンコンバートするミキサＡ１と、ローカル周波数発信器の電圧制御発振器Ａ２と、微小信号を増幅するアンプＡ３とを備えている。
【００３２】
また、上記ＲＦ信号発生器１は、キャリア発生手段ＣＷＧと、搬送波にＰＮ符号を重畳させるＰＮ符号発生器ＰＮＧとを備えており、同ＲＦ信号発生器１から出力されるＲＦ信号Ｖ１１は、搬送波ｆＲＦがＰＮ符号でスペクトラム拡散された信号であり、図２に示すような周波数成分となっている。
【００３３】
そして、かかるＲＦ信号Ｖ１１は、上記ＲＦダウンコンバータ２によりＩＦ信号ｆＩＦにダウンコンバートされ、アンプＡ３により増幅され、増幅されたＩＦ信号Ｖ１２が前記乗算器４に入力される。前記ＩＦ信号ｆＩＦは、前記ＲＦ信号発生器１の搬送波ｆＲＦの周波数とＲＦダウンコンバータ２のローカル周波数との差となっている。
【００３４】
また、ＲＦ信号発生器１からＰＮ符号のみを出力可能としており、出力されたＰＮ符号Ｖ１３は前記遅延回路３に入力され、ＲＦダウンコンバータ２で生じる遅延時間に合わせて遅延されて出力されて乗算器４に入力される。そして、同乗算器４によりＰＮ符号Ｖ１３と前記ＩＦ信号Ｖ１２とが乗算されることによりスペクトラム逆拡散されて、乗算器４からＩＦ信号の周波数成分のみの出力Ｖ１５としてスペクトラムアナライザ５に入力される。
【００３５】
このスペクトラム逆拡散された出力Ｖ１５をスペクトラムアナライザ５で観察すると、図３に示すように、ノイズレベルよりも突出した信号となっており、このとき、スペクトラムアナライザ５の搬送波レベル（Ｃ）とノイズレベル（Ｎ）との比すなわちＣ／Ｎ比を測定することで、ＲＦダウンコンバータ２の単体における性能評価が可能となるのである。しかも、評価システムＡとしては、比較的簡単な構成であって特別な専用デバイスが不要であり、導入が容易である。
【００３６】
図４に他の実施形態に係る評価システムＡ’を示す。なお、図１に示した先の実施形態に係る評価システムＡと同じ構成要素については同一符号を付してここでの説明は省略する。
【００３７】
本実施の形態で先の実施形態と異なるのは、ＲＦ信号発生器１’において搬送波ｆＲＦにデータを重畳する点である。
【００３８】
この場合、乗算器４によるスペクトラム逆拡散された後の出力Ｖ２５をスペクトラムアナライザ５で観察すると、図５に示すように、周波数成分にはＩＦ信号の搬送波成分にデータ成分が表れている。やはりノイズレベルよりも突出した信号となっており、この信号成分（Ｓ）とノイズ成分（Ｎ）との比、すなわちＳ／Ｎ比を測定することで、やはりＲＦダウンコンバータ２の単体における性能評価が可能となる。
【００３９】
ところで、上述してきた各実施形態における遅延回路３は、ＰＮ符号を遅延させる遅延量を可変としている。
【００４０】
遅延量を可変とすることにより、ＲＦダウンコンバータ２で生じる遅延時間の影響を排除することができるからであり、しかも、適宜ＲＦダウンコンバータ２に最適な遅延量を設定すれば、スペクトラム逆拡散後の搬送波成分のピークをより上昇させることが可能となる。したがって、ＲＦダウンコンバータ２の最高性能レベルをも検出することが可能となる。
【００４１】
また、上述してきた各実施形態における乗算器４は、図６に示すような排他的論理和（Exclusive OR）を用いてデジタル処理してもよいし、あるいは図７に示すようなダブルバランサを用いてアナログ処理してもよい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明は、以上説明してきたような形態で実施され、以下の効果を奏する。
【００４３】
（１）請求項１記載の本発明によれば、搬送波にＰＮ符号が重畳するスペクトラム拡散されたＲＦ信号を出力するＲＦ信号発生器と、前記ＲＦ信号を入力してダウンコンバートし、ＩＦ信号に変換して出力するＲＦダウンコンバータと、ＰＮ符号と前記ＩＦ信号とを乗算してスペクトラム逆拡散する乗算器と、同乗算器の出力からＩＦ信号の搬送波成分を検出するスペクトラムアナライザとを具備する構成のＲＦダウンコンバータの評価システムとしたことにより、ＲＦダウンコンバータ単体の評価を確実に行うことができ、しかも、比較的簡単な構成なので容易に導入可能である。
【００４４】
（２）請求項２記載の本発明によれば、上記ＲＦ信号発生器から出力されたＰＮ符号とＩＦ信号とを乗算することとしたので、正確にスペクトラム逆拡散を実行できる。
【００４５】
（３）請求項３記載の本発明によれば、上記ＲＦ信号発生器から出力されたＰＮ符号を遅延させる遅延量可変とした遅延回路を具備することとしたので、ＲＦダウンコンバータで生じる遅延時間の影響をかかる遅延回路で排除できるとともに、評価対象となるＲＦダウンコンバータに最適な遅延量も設定可能となって、スペクトラム逆拡散後のキャリア成分のピークを上げることが可能となり、ＲＦダウンコンバータの最高性能レベルを検出することができる。
【００４６】
（４）請求項４記載の本発明によれば、ＲＦ信号発生器により搬送波にＰＮ符号を重畳してスペクトラム拡散されたＲＦ信号を、ＲＦダウンコンバータによりＩＦ信号に復調して出力する一方、前記ＲＦ信号発生器から取り出したＰＮ符号を遅延回路により遅延して出力し、同遅延ＰＮ符号と前記ＩＦ信号とを乗算器に入力してスペクトラム逆拡散して得られた出力から搬送波成分をスペクトラムアナライザにより検出し、Ｃ／Ｎ比（搬送波電力対雑音電力比）をとることにより評価することとしたので、ＲＦダウンコンバータ単体の評価を確実に行うことができる。
【００４７】
（５）請求項５記載の本発明によれば、ＲＦ信号発生器により搬送波にＰＮ符号及びデータ信号とを重畳してスペクトラム拡散されたＲＦ信号を、ＲＦダウンコンバータによりＩＦ信号に変換して出力する一方、前記ＲＦ信号発生器から取り出したＰＮ符号を遅延回路により遅延して出力し、同遅延ＰＮ符号と前記ＩＦ信号とを乗算器に入力してスペクトラム逆拡散して得られた出力から周波数成分をスペクトラムアナライザにより検出し、Ｓ／Ｎ比（信号対雑音比）をとることにより評価することとしたので、ＲＦダウンコンバータ単体の評価を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＲＦダウンコンバータの評価システムの第１の実施形態を示すブロック図である。
【図２】ＲＦ信号発生器から出力されるＲＦ信号の周波数成分を示す説明図である。
【図３】第１の実施形態におけるスペクトラム逆拡散された信号を示す説明図である。
【図４】本発明に係るＲＦダウンコンバータの評価システムの第２の実施形態を示すブロック図である。
【図５】第２の実施形態におけるスペクトラム逆拡散された信号を示す説明図である。
【図６】乗算器を構成する排他的論理和の説明図である。
【図７】乗算器を構成するダブルバランサの説明図である。
【図８】ＲＦダウンコンバータＩＣのブロック図である。
【図９】従来のＲＦダウンコンバータＩＣの評価システムを示すブロック図である。
【図１０】ダウンコンバート後のＩＦ信号を示す説明図である。
【符号の説明】
１ ＲＦ信号発生器
２ ＲＦダウンコンバータ
３ 遅延回路
４ 乗算器
５ スペクトラムアナライザ
Claims (5)
- 搬送波にＰＮ符号が重畳するスペクトラム拡散されたＲＦ信号を出力するＲＦ信号発生器と、前記ＲＦ信号を入力してダウンコンバートし、ＩＦ信号に変換して出力するＲＦダウンコンバータと、ＰＮ符号と前記ＩＦ信号とを乗算してスペクトラム逆拡散する乗算器と、同乗算器の出力からＩＦ信号の搬送波成分を検出するスペクトラムアナライザとを具備することを特徴とするＲＦダウンコンバータの評価システム。
- ＲＦ信号発生器から出力されたＰＮ符号とＩＦ信号とを乗算することを特徴とする請求項１記載のＲＦダウンコンバータの評価システム。
- ＲＦ信号発生器から出力されたＰＮ符号を遅延させる遅延量可変とした遅延回路を具備することを特徴とする請求項１又は２に記載のＲＦダウンコンバータの評価システム。
- ＲＦ信号発生器により搬送波にＰＮ符号を重畳してスペクトラム拡散されたＲＦ信号を、ＲＦダウンコンバータによりＩＦ信号に復調して出力する一方、前記ＲＦ信号発生器から取り出したＰＮ符号を遅延回路により遅延して出力し、同遅延ＰＮ符号と前記ＩＦ信号とを乗算器に入力してスペクトラム逆拡散して得られた出力から搬送波成分をスペクトラムアナライザにより検出し、Ｃ／Ｎ比をとることにより評価することを特徴とするＲＦダウンコンバータの評価方法。
- ＲＦ信号発生器により搬送波にＰＮ符号及びデータ信号とを重畳してスペクトラム拡散されたＲＦ信号を、ＲＦダウンコンバータによりＩＦ信号に変換して出力する一方、前記ＲＦ信号発生器から取り出したＰＮ符号を遅延回路により遅延して出力し、同遅延ＰＮ符号と前記ＩＦ信号とを乗算器に入力してスペクトラム逆拡散して得られた出力から周波数成分をスペクトラムアナライザにより検出し、Ｓ／Ｎ比をとることにより評価することを特徴とするＲＦダウンコンバータの評価方法。
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